Nach Auswahl im Menü Berechnung Inverse Kalibrierung und Auswahl der Berechnungsart

erscheinen die jeweiligen Eingabefenster des gewählten Berechnungsmoduls sowie die Notebookseite mit den erweiterten Einstellungen für die inverse Modellierung. Die erforderlichen Eingaben für die inverse Kalibrierung sind unabhängig von der gewählten Berechnungsart. Die folgende Abbildung zeigt die Notebookseite für die inverse Kalibrierung.

 

Beim Aufruf der Eingabemaske liest das Programm die Batch-Datei mit dem voreingestellten Namen sitra.bsi und inv.biv ein (sofern sie vorhanden sind). Die Standardeinstellungen in der Maske werden dementsprechend verändert.

 

 

Dateien

Ein inverser Modellierungslauf benötigt zwei Batch-Dateien: Die "normale" Batch-Datei mit den Steuerparametern für das direkte Problem (voreingestellt: sitra.bsi) und eine Batch-Datei mit den Steuerparametern für das inverse Problem (voreingestellt: inv.biv). Letztere wird hier definiert.

Ein inverser Modellierungslauf erzeugt zwei Ausgabedateien: Die erste Ausgabedatei enthält die Ergebnisse des letzten durchgeführten Rechenlaufs des direkten Problems (out.s). Die zweite Ausgabedatei wird in diesem Dialog festgelegt (voreingestellt: out.inv) und enthält das Protokoll des inversen Rechenlaufs mit Fehlertabellen für jeden Iterationsschritt und einer Ausgabe der optimierten Parameter. Werden die Checkboxen "Ausgabedatei mit ..." aktiviert, werden die Sensitivitäten (Dateien param_name.sns, out.inv_tab.csv und out.inv.sens) und die Kovarianzen (Datei kovarianz.csv) in zusätzliche Ausgabedateien geschrieben.

Die Sensitivitäten liefern eine Aussage darüber, wie eine Veränderung des i. ten Parameters p_i im aktuellen Parametersatz p auf das Berechnungsergebnis im j. ten Beobachtungsdatum b_j auswirkt.

Die Kovarianz ist eine Maßzahl für den (linearen) Zusammenhang zweier Zufallsvariablen mit gemeinsamer Verteilung. Die Kovarianz ist positiv, wenn a und b tendenziell einen gleichsinnigen linearen Zusammenhang besitzen, d. h. hohe Werte von a gehen mit hohen Werten von b einher und niedrige mit niedrigen. Die Kovarianz ist hingegen negativ, wenn a und b einen gegensinnigen linearen Zusammenhang aufweisen, d. h. hohe Werte der einen Zufallsvariablen gehen mit niedrigen Werten der anderen Zufallsvariablen einher. Ist das Ergebnis 0, so besteht kein linearer Zusammenhang zwischen den beiden Variablen a und b (nichtlineare Beziehungen sind möglich) (aus Wikipedia).

In der inversen Modellierung werden die Kovarianzen der Parametergrößen zueinander berechnet und in der Datei kovarianz.csv tabellarisch zusammengestellt.

Die Dateien mit den Beobachtungs- und Parameterdaten sind ebenfalls anzugeben.

 

Optimierungsalgorithmus

Als Optimierungsalgorithmen stehen das Gauß-Newton-Verfahren nach Levenberg-Marquard und ein Quasi-Newton-Verfahren zur Verfügung.

Im Textfeld wird die maximale Anzahl Iterationen eingegeben, nach welcher der Optimierungsalgorithmus unabhängig vom Konvergenzverhalten auf jeden Fall beendet werden soll.

 

Interpolationsverfahren

Hier werden die Parameter für eine eventuell notwendige Interpolation von K-Wert-Parametern oder Speicher-Parametern innerhalb der jeweiligen Zonen (Z-KW oder Z-SP) festgelegt.

Es stehen folgende Interpolationsalgorithmen zur Verfügung:

 

 

Bei der Abstandswichtung ist im Unterschied zum Berechnungsmodul Interpolation keine Eingabe eines maximalen Suchradius für die Interpolationspunkte erforderlich. Es wird immer maximal die im Textfeld angegebene Anzahl an Punkten mit dem kleinsten Abstand für die Interpolation verwendet.

 

 

Ergebnisse